Intero Genome Sequencing di glabrata del Candida per rilevazione di marcatori di antifungini farmaco resistenza

Chayanika Biswas; Sharon C-A. Chen; Catriona Halliday; Elena Martinez; Rebecca J. Rockett; Qinning Wang; Verlaine J. Timms; Rajat Dhakal; Rosemarie Sadsad; Karina J. Kennedy; Geoffrey Playford; Deborah J. Marriott; Monica A. Slavin; Tania C. Sorrell; Vitali Sintchenko

doi:10.3791/56714

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Articolo metodologico

Intero Genome Sequencing di glabrata del Candida per rilevazione di marcatori di antifungini farmaco resistenza

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DOI:

10.3791/56714

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28 dicembre 2017

Chayanika Biswas^*¹ , Sharon C-A. Chen^*¹^,²^,³ , Catriona Halliday¹^,² , Elena Martinez¹ , Rebecca J. Rockett¹ , Qinning Wang¹ , Verlaine J. Timms¹ , Rajat Dhakal¹ , Rosemarie Sadsad¹ , Karina J. Kennedy⁴ , Geoffrey Playford⁴^,⁵ , Deborah J. Marriott⁶ , Monica A. Slavin⁷ , Tania C. Sorrell¹^,³ , Vitali Sintchenko¹^,²^,³

¹Centre for Infectious Diseases and Microbiology-Public Health, Westmead Hospital, ²Centre for Infectious Diseases and Microbiology Laboratory Services, ICPMR, ³Marie Bashir Institute for Infectious Diseases and Biosecurity, The University of Sydney, ⁴Department of Microbiology and Infectious Diseases, Canberra Hospital and Health Services, Australian National University Medical School, ⁵Infection Management Services, Australian National University Medical School, ⁶Department of Microbiology and Infectious Diseases, St. Vincent's Hospital, ⁷Department of Infectious Diseases, Peter MacCallum Cancer Centre

^* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Questo studio ha implementato il sequenziamento del genoma intero per l'analisi di mutazioni in geni che conferiscono resistenza ai farmaci antifungini in glabrata del Candida. Glabrata del c. isolati resistenti agli echinocandine, azoli e 5-flucitosina, sono stati sequenziati per illustrare la metodologia. Profili di predisposizione degli isolati correlata con la presenza o l'assenza di modelli specifici di mutazione nei geni.

Abstract

Glabrata del candida è in grado di acquisire rapidamente le mutazioni che provocano resistenza ai farmaci, soprattutto di azoli ed echinocandine. Identificazione delle mutazioni genetiche è essenziale, come rilevata resistenza in vitro può spesso essere correlata con guasto clinico. Abbiamo esaminato la fattibilità dell'utilizzo di sequenziamento dell'intero genoma (WGS) per l'analisi del genoma della resistenza ai farmaci antifungini in glabrata del c. L'obiettivo era fattori abilitanti riconoscibili e barriere nell'implementazione WGS e misurarne l'efficacia. Questo documento delinea il punti di controllo chiave di controllo di qualità e componenti essenziali della metodologia WGS per indagare i marcatori genetici associati con ridotta sensibilità agli agenti antifungosi. Si stima anche l'accuratezza dell'analisi dei dati e Disabilita-intorno-periodo di prova.

Fenotipica suscettibilità di 12 clinica e un ceppo ATCC di glabrata del c. è stata determinata attraverso prova antifungosa di predisposizione. Questi tre inclusi isolano coppie, da tre pazienti, che hanno sviluppato aumento nelle concentrazioni inibitorie minime di droga. In due coppie, la seconda isolare ogni coppia ha sviluppato resistenza alla echinocandine. Il secondo isolato della terza coppia sviluppato resistenza alla 5-flucitosina. Il rimanente composto da sensibili e resistenti dell'azolo isolati. Polimorfismi a singolo nucleotide (SNPs) in geni collegati alla resistenza echinocandine, azolici e 5-flucitosina sono stati confermati in isolati resistenti attraverso WGS utilizzando il sequenziamento di nuova generazione. Non-sinonimo SNPs nella resistenza antifungina sono stati identificati geni quali FKS1, FKS2, CgPDR1, CgCDR1 e FCY2 . Nel complesso, una media del 98% del legge WGS degli isolati di glabrata del c. mappati il genoma di riferimento con una copertura di circa 75-fold profondità di lettura. I tempi e i costi erano paragonabili a Sanger sequenziamento.

In conclusione, WGS di glabrata del c. era fattibile nel rivelare le mutazioni di gene clinicamente significativi coinvolti nella resistenza alle classi di farmaci antifungini differenti senza la necessità di più reazioni di PCR/DNA sequencing. Questo rappresenta un passo positivo verso la creazione di capacità WGS nel laboratorio clinico per la rilevazione simultanea di sostituzioni che conferisce resistenza antifungina.

Introduzione

Glabrata del candida è un agente patogeno sempre più incontrato con importanza come una specie che esibisce la resistenza per l'azoli e anche più recentemente, a echinocandine¹^,²^,³. A differenza della diploide albicans del c., il genoma aploide di glabrata del c. potrebbe consentirle di acquisire mutazioni e sviluppare resistenza multifarmaco più facilmente. Co-resistenza a entrambe le classi di droga è stato anche segnalato⁴. Quindi, la valutazione precoce di predisposizione antifungosa e rilevamento di farmaco-resistenza di....